Procedimiento para gestionar nodos potencialmente perturbadores en una red ad hoc móvil.

Un procedimiento para gestionar comunicaciones de nodos en una red ad hoc móvil,

que comprende por lo menos un nodo en la dicha red que realiza las siguientes etapas:

- identificar si ese trata de un nodo potencialmente perturbador, PDN, o un nodo no PDN, siendo un nodo PDN un nodo que tiene un número de nodos vecinos a 1 salto conectados mayor que un valor predeterminado K;

- cuando el nodo es identificado como un nodo PDN, seleccionar un subconjunto de sus nodos vecinos a 1 salto, siendo los nodos seleccionados los únicos nodos vecinos a 1 salto que se permite que se comuniquen directamente (400, 401, 402, 403, 404) con el nodo PDN, denominándose los nodos seleccionados Nodos Puente, BN, denominándose los nodos no BN Nodos Ordinarios, RN, siendo los dichos nodos RN capaces de comunicarse con nodos PDN por medio de los nodos BN seleccionados, estando los nodos BN distribuidos de manera uniforme de tal modo que los nodos RN pueden alcanzar nodos PDN a través de nodos BN con un número máximo conocido de saltos, seleccionándose los nodos BN de tal modo que un nodo BN no tiene nodo BN alguno en su vecindario a ß saltos conectado, siendo ß un parámetro configurable.

Procedimiento para gestionar nodos potencialmente perturbadores en una red ad hoc móvil La presente invención se refiere a un procedimiento para gestionar nodos potencialmente perturbadores en una red ad hoc móvil, un nodo y una red. La invención es aplicable, en particular pero no de forma exclusiva, a las redes ad hoc.

Una red MANET (red ad hoc móvil) es un tipo de red ad hoc que tiene la capacidad de reconfigurarse a sí mismo y de cambiar ubicaciones. Una red de este tipo está compuesta por una pluralidad de nodos de comunicaciones móviles que son capaces de recibir / transmitir datos, uno de / a otro.

En la presente memoria descriptiva, la expresión nodo abarca equipos que pueden transmitir y recibir en un canal de radio seleccionado.

La expresión datos abarca la señalización o el tráfico de usuario o cualquier tipo de tráfico.

Una red MANET puede usar un único canal de radio o una pluralidad de canales de radio. Las comunicaciones de datos se transmiten por lo general en intervalos de tiempo, estando definido un intervalo de tiempo por su tiempo de transmisión y su duración.

Un intervalo de tiempo que es usado por un nodo dado para transmitir en un canal de radio dado puede reutilizarse en la transmisión en el mismo canal de radio por otros nodos si estos se encuentran lo bastante lejos y, por lo tanto, no interfieren.

Varios nodos que pertenecen a una red MANET pueden tener un impacto negativo sobre la calidad de funcionamiento debido a su amplia conectividad en comparación con el promedio de red. Un nodo con una amplia conectividad es un nodo que puede comunicarse con muchos otros nodos.

Esto es debido a las condiciones de buena propagación y / o a una ubicación favorable del nodo entre otros nodos en la red.

Este tipo de nodo se denomina nodo potencialmente perturbador (nodo PDN) . Por ejemplo, un nodo con una ubicación de altitud elevada puede considerarse como un nodo PDN.

La preocupación principal acerca de los nodos PDN está vinculada con su gran número de vecinos. De hecho, los nodos PDN pueden reducir la cantidad de reutilización espacial de intervalos que podría tener lugar en una red si estos nodos PDN no se encontraran presentes. Además, los nodos PDN pueden volverse cuellos de botella de encaminamiento si estos tienen que retransmitir demasiados datos.

En el artículo planificación de TDMA de difusión basada en la posición para redes ad hoc móviles (MANETS) con nodos no privilegiados, escrito por K. Amouris, IEEE, octubre de 2005, se propone una solución a el problema de la reutilización espacial debido a los nodos PDN. En este artículo, los nodos PDN se denominan nodos privilegiados. Esos nodos tienen un gran alcance de transmisión / recepción. Debido a su número aumentado de vecinos, la cantidad de reutilización espacial de intervalos que puede tener lugar en una MANET puede reducirse de forma significativa. La solución propuesta se basa en el hecho de que cada nodo en la red está equipado con un receptor de GNSS o algún otro sistema de coordenadas terrestres a través de mediciones de Tiempo de Llegada (TOA) . Se usa una cuadrícula espacial, delimitando la dicha cuadrícula una zona geográfica virtual, y cada nodo de la red pertenece a un cuadrado de esa cuadrícula. Esto posibilita la utilización de un tipo de acceso de TDMA espacial, que es la adaptación de TDMA para las redes ad hoc móviles y la reutilización espacial de intervalos. Una desventaja de esta solución es que la totalidad de los nodos de la red han de estar equipados con un sistema por satélite de navegación global (GNSS) . Además, la solución no es satisfactoria, debido a que los nodos privilegiados solo tienen un intervalo dedicado para transmitir por ciclo de transmisión y estos han de compartir este de una forma cíclica por turnos. La limitación sobre el uso de un intervalo para las transmisiones de nodos privilegiados a nodos no privilegiados puede crear situaciones de cuello de botella. El documento "An Integrated Scheme for Fully-Directional Neighbour Discover y and Topology Management in Mobile Ad hoc Networks" de Gelal y col. IEEE, 2006 divulga la reducción de la conectividad solo mediante la conexión a un subconjunto de nodos vecinos, teniendo los nodos seleccionados unas separaciones angulares elevadas.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento para gestionar comunicaciones de nodos en una red ad hoc móvil en la que por lo menos un nodo en la dicha red realiza las siguientes etapas:

- identificar si este es un nodo potencialmente perturbador (PDN) o un nodo no PDN, siendo un nodo PDN un nodo que tiene un número de nodos vecinos a 1 salto conectados más grande que un valor predeterminado K; -cuando el nodo es identificado como un nodo PDN, seleccionar un subconjunto de sus nodos vecinos a 1 salto, siendo los nodos seleccionados los únicos nodos vecinos a 1 salto que se permite que se comuniquen directamente con el nodo PDN, denominándose los nodos seleccionados Nodos Puente, denominándose los nodos no BN Nodos Ordinarios, siendo los dichos nodos RN capaces de comunicarse con nodos PDN por medio

de los nodos BN seleccionados, estando los nodos BN distribuidos de manera uniforme de tal modo que los nodos RN pueden alcanzar nodos PDN a través de nodos BN con un número máximo conocido de saltos, seleccionándose los nodos BN de tal modo que un nodo BN no tiene nodo BN alguno en su vecindario a ß saltos conectado, siendo ß un parámetro configurable.

Por ejemplo, un nodo es identificado como un nodo PDN si su número de vecinos a 1 salto es veces más grande que el número medio de vecinos a 1 salto de sus vecinos a 1 salto, siendo un valor real predeterminado con > 1.

Por ejemplo, el valor entero predeterminado K se elige como K 3.

De acuerdo con un aspecto complementario, la identificación de nodos PDN y la selección de nodos BN se realizan de forma periódica.

Preferentemente, la identificación de nodos PDN y la selección de nodos BN se realizan cada vez que está cambiando el número de vecinos a 1 salto y / o a 2 saltos de un nodo.

Por ejemplo, un nodo PDN vuelve a un estatus de no PDN si no se satisface por lo menos una de las dos condiciones siguientes:

T < K

** (Ver fórmula) **

con > 1 en las que:

K es un valor entero predeterminado que puede ser diferente de K con 3 K K;

es un valor real predeterminado que puede ser diferente de con 1 < .

De acuerdo con la presente invención, también se proporciona un nodo que pertenece a una red ad hoc móvil que comprende unos medios para implementar el procedimiento que se ha descrito en lo que antecede.

Preferentemente, el dicho nodo comprende un módulo de Control de Topología de PDN, siendo el dicho módulo capaz de realizar enlaces entre un nodo PDN y sus nodos RN no atribuibles para un intercambio de datos, a fin de disminuir el alto número de enlaces atribuibles para un intercambio de datos entre un PDN y sus vecinos a 1 salto conectados. De acuerdo con la presente invención, también se proporciona una red ad hoc móvil que comprende una pluralidad de nodos tal como se ha descrito en lo que antecede.

Diversos aspectos y características adicionales de la invención se definen en las reivindicaciones adjuntas.

A continuación se describirán realizaciones de la invención solo a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

la figura 1 es una representación esquemática de una red ad hoc móvil;

la figura 2 es una ilustración de cómo se identifica un nodo PDN en un ejemplo de topología de red;

la figura 3 muestra una configuración de red ad hoc sin usar la invención;

la figura 4 muestra la misma configuración de red ad hoc con el parámetro ß igual a 1;

la figura 5 muestra la misma configuración de red ad hoc con el parámetro ß igual a 2.

La figura 1 es una representación esquemática de una red ad hoc móvil. Esta red comprende una pluralidad de nodos. Estos nodos de comunicaciones radioeléctricas son, por ejemplo, los teléfonos móviles 104, 105, 106, los ordenadores portátiles 101, 102, 103, las tabletas electrónicas 107, 108, 109 o el vehículo aéreo no tripulado (UAV)

100. De forma más general, un nodo es un equipo que comprende unos medios para transmitir / recibir datos en un canal de radio seleccionado a / de otros nodos de la red.

En el ejemplo de la figura 1, el UAV 100 es capaz de transmitir / recibir datos a / de otros 6 nodos directamente 101, 103, 105, 107, 108, 109. Los nodos vecinos que pueden ser alcanzados directamente sin el uso de otro nodo se denominan nodo vecino a 1 salto. Un nodo que necesita n nodos... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para gestionar comunicaciones de nodos en una red ad hoc móvil, que comprende por lo menos un nodo en la dicha red que realiza las siguientes etapas:

- identificar si ese trata de un nodo potencialmente perturbador, PDN, o un nodo no PDN, siendo un nodo PDN

un nodo que tiene un número de nodos vecinos a 1 salto conectados mayor que un valor predeterminado K; -cuando el nodo es identificado como un nodo PDN, seleccionar un subconjunto de sus nodos vecinos a 1 salto, siendo los nodos seleccionados los únicos nodos vecinos a 1 salto que se permite que se comuniquen directamente (400, 401, 402, 403, 404) con el nodo PDN, denominándose los nodos seleccionados Nodos Puente, BN, denominándose los nodos no BN Nodos Ordinarios, RN, siendo los dichos nodos RN capaces de comunicarse con nodos PDN por medio de los nodos BN seleccionados, estando los nodos BN distribuidos de manera uniforme de tal modo que los nodos RN pueden alcanzar nodos PDN a través de nodos BN con un número máximo conocido de saltos, seleccionándose los nodos BN de tal modo que un nodo BN no tiene nodo BN alguno en su vecindario a ß saltos conectado, siendo ß un parámetro configurable.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que un nodo es identificado como un nodo PDN si adicionalmente su número de vecinos a 1 salto es veces mayor que el número medio de vecinos a 1 salto de sus vecinos a 1 salto, siendo un valor real predeterminado con > 1.

3. Un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que el valor entero predeterminado K se elige como K 3.

4. Un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la identificación de nodos 20 PDN y la selección de nodos BN se realizan de forma periódica.

5. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la identificación de nodos PDN y la selección de nodos BN se realizan cada vez que está cambiando el número de vecinos a 1 salto y / o a 2 saltos de un nodo.

6. Un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes en el que un nodo PDN vuelve a un 25 estatus de no PDN si no se satisface por lo menos una de las dos condiciones siguientes:

T < K

** (Ver fórmula) **

con > 1 en las que:

K es un valor entero predeterminado que puede ser diferente de K con 3 K K; 30 es un valor real predeterminado que puede ser diferente de con 1 < .

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6 en el que los nodos BN son seleccionados de tal modo que un Nodo Ordinario RN tiene por lo menos un nodo BN en su vecindario a ß saltos conectado.

8. Un nodo que pertenece a una red ad hoc móvil, caracterizado porque comprende unos medios para implementar el procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes.

9. Un nodo de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende un módulo de Control de Topología de PDN, siendo el dicho módulo capaz de realizar enlaces entre un nodo PDN y sus nodos RN no atribuibles para un intercambio de datos, a fin de disminuir el alto número de enlaces atribuibles para un intercambio de datos entre un PDN y sus vecinos a 1 salto conectados.

10. Una red ad hoc móvil, caracterizada porque comprende una pluralidad de nodos de acuerdo con cualquiera de 40 las reivindicaciones 8 o 9.